KR100444508B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광특성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 격벽을 사이에 두고 대향하는 상판 및 하판과; 적색, 녹색 및 청색 컬러필터막과 일체화되어 상기 상판과 대면하도록 형성되며 전자기 차폐 및 외부광의 반사를 방지하는 전면컬러필터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 광특성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
최근들어, 평판 디스플레이 장치로서 대형패널의 제작이 용이한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하, "PDP"라 한다)이 주목받고 있다. PDP는 통상 디지털 비디오데이터에 따라 화소들 각각의 방전기간을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP로는 도 1에 도시된 바와 같이 3전극을 구비하고 교류전압에 의해 구동되는 교류형 PDP가 대표적이다.
도 1은 종래의 PDP를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, PDP는 상부기판(10) 상에 순차적으로 형성된유지전극쌍(14,16), 상부 유전체층(28) 및 보호막(30)을 가지는 상판과, 하부기판(12) 상에 순차적으로 형성된 하지막(18), 어드레스전극(20), 하부 유전체층(22), 격벽(24), 형광체층(26) 및 블랙스트라이프(46)을 가지는 하판을 구비한다. 상부기판(10)과 하부기판(12)은 격벽(24)에 의해 평행하게 이격된다.
상판의 유지전극쌍(14, 16) 각각은 상대적으로 넓은 폭을 가지며 90% 이상의 광투과율이 좋은 투명전극물질(ITO)로 이루어진 투명전극(14A, 16A)과, 상대적으로 좁은 폭을 가지는 버스전극(14B, 16B)으로 이루어진다. 여기서, 투명전극물질(ITO)은 저항값이 크므로 전력을 효율적으로 전달하지 못한다. 따라서, 투명전극(14A, 16A) 상에 도전성이 좋은 물질, 예를 들면 은(Ag)이나 구리(Cu)로 이루어진 버스전극(14B, 16B)을 형성시킴으로써 투명전극(14A, 16A)의 저항성분을 보상한다. 이러한 유지전극쌍(14, 16)은 주사유지전극 및 공통유지전극으로 구성된다. 주사유지전극(14)에는 패널 주사를 위한 주사신호와 방전유지를 위한 유지신호가 주로 공급되고, 공통유지전극(16)에는 유지신호가 주로 공급된다. 상부 유전체층(28)과 하부 유전체층(22)에는 전하가 축적된다. 보호막(30)은 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(28)의 손상을 방지하여 PDP의 수명을 늘릴 뿐만 아니라 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(30)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
하판의 하지막(18)은 PDP 제조시 하부기판(12)과 어드레스전극(20)간의 확산을 방지하는 역할을 하게 된다. 어드레스전극(20)은 유지전극쌍(14,16)과 교차하게 형성된다. 이 어드레스전극(20)에는 디스플레이될 셀들을 선택하기 위한 데이터신호가 공급된다. 격벽(24)은 어드레스전극(20)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선이 인접한 셀에 누설되는 것을 방지한다. 블랙스트라이프(46)는 인접한 방전셀들 간의 간섭을 최소화하고, 화면의 콘트라스트를 향상시키기 위해 격벽(24) 상에 격벽(24)을 따라 형성된다. 형광체층(26)은 하부 유전체층(22) 및 격벽(24)의 표면에 도포되어 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 그리고, 가스방전을 위한 불활성 가스가 내부의 방전공간에 주입되어진다.
이러한 PDP 방전셀은 어드레스전극(20)과 주사유지전극(14) 사이의 대향방전에 의해 선택된 후 유지전극쌍(14,16) 사이의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. PDP 방전셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(26)가 발광함으로써 가시광이 방전셀 외부로 방출되게 된다. 이 결과, 방전셀들을 가지는 PDP는 화상을 표시하게 된다. 이 경우, PDP는 비디오데이터에 따라 방전셀의 방전유지기간, 즉 유지방전 횟수를 조절하여 영상 표시에 필요한 계조(Gray Scale)를 구현하게 된다.
상기 방전셀에는 방전가스인 크세논가스와 함께 방전전압을 낮추고 방전을 안정화시키기 위한 네온가스를 혼입하고 있다. 그러나, 네온가스는 방전에 의해 파장이 585nm인 오렌지색의 가시광을 발생시켜 PDP의 색온도나 콘트라스트를 저하시키는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, PDP의 상부유전체층(28) 사이에는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전셀 별로 적색, 녹색 및 청색컬러필터(48R,48G,48B)가 형성되고, 상판 전면부에는 전자기 차폐 및 외부광의 반사를 방지하기 위하여 전면컬러필터(CF)가 형성된다. 전면컬러필터(CF)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 무반사막(32A,32B), 제1 및 제2 접착층(34A,34B), 컬러필터기판(42), 유색접착층(40), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terepthalate; 이하 "PET"라 함)막(38) 및 전자기 차폐막(36)을 구비한다.
이와 같이 종래에는 상판 유전체층(28) 사이에 적색, 녹색 및 청색 형광체(26)에 대응되게 적색, 녹색 및 청색 컬러필터막(48R,48G,48B)을 형성하거나 전면 컬러필터의 접착층에 착색제를 일정량 혼합하여 사용한다. 그러나, 접착층에 착색제를 혼합시킨 유색접착층(40)을 사용할 경우에는 단일 착색제에 국한되며 가격이 비싼 문제점이 있다. 또한, 상판 유전체층(28)에 적색, 녹색 및 청색 컬러필터막(48R,48G,48B)을 형성하는 경우 고온소성시 상부유전체층(28)과 반응하여 적색, 녹색 및 청색 컬러필터막(48R,48G,48B)의 특성을 열화시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광특성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.
도 2는 종래 상부 유전체층 사이에 형성되는 컬러필터를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 전면 컬러필터를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.
도 5는 도 4에 도시된 전면 컬러필터와 일체화된 컬러필터막을 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.
도 7은 도 6에 도시된 컬러필터막을 나타내는 단면도.
도 8은 도 6에 도시된 컬러필터막의 다른 형태를 나타내는 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10,60 : 상부기판 12,62 : 하부기판
14,64 : 주사/유지전극 16,66 : 공통유지전극
18,68 : 하지막 20,70 : 어드레스전극
22,28,77,78 : 유전체층 24,74 : 격벽
26,76 : 형광체층 30,80 : 보호막
32A,32B,82A,82B : 무반사막 34A,34B,84A,84B,84C : 접착체층
36,86 : 전자기차폐막 38,88 : PET막
40 : 유색접착체층 42,92 : 컬러필터기판
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 격벽을 사이에 두고 대향하는 상판 및 하판과; 적색, 녹색 및 청색 컬러필터막과 일체화되어 상기 상판과 대면하도록 형성되며 전자기 차폐 및 외부광의 반사를 방지하는 전면컬러필터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 전면컬러필터는 제1 무반사막과, 제1 무반사막 상에 형성되는 제1 접착층과, 제1 접착층 상에 형성되는 컬러필터기판과, 컬러필터기판 상에 형성되는 제2 접착층과, 제2 접착층 상에 형성되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트막과, 폴리에틸렌 테레프탈레이트막 상에 형성되는 전자기 차폐막과, 전자기 차폐막 상에 형성되는 제3 접착층과, 제3 접착층 상에 형성되는 제2 무반사막을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 컬러필터막은 전면 컬러필터의 최외각에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컬러필터막은 제1 무반사막 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컬러필터막은 상기 전면 컬러필터 내부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컬러필터막은 컬러필터기판과 상기 제2 접착층 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컬러필터막은 컬러필터기판과 제1 접착층 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컬러필터막의 재료로는 천이원소 또는 희토류계원소의 산화물인 것을 특징으로 한다.
상기 컬러필터막 중 적색계는 Fe2O3(R), Er2O3(R) 등으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컬러필터막 중 녹색계는 NiO(G), Cr2O3(G) 등으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컬러필터막 중 청색계는 Nd2O3(B), CoO(B), Co3O4(B) 등으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컬러필터막은 Nd2O3, CoO, Co3O4중 적어도 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PDP는 상부기판(60) 상에 순차적으로 형성된 유지전극쌍(64,66), 상부 유전체층(78) 및 보호막(80)을 가지는 상판과, 하부기판(62) 상에 순차적으로 형성된 하지막(68), 어드레스전극(70), 하부 유전체층(72), 격벽(74), 형광체층(76) 및 블랙스트라이프(96)을 가지는 하판을 구비한다. 또한, 상판의 전면부에 형성되는 전면 컬러필터(CF)를 구비한다.
상판의 유지전극쌍(64,66) 각각은 상대적으로 넓은 폭을 가지며 90% 이상의 광투과율이 좋은 투명전극물질(ITO)로 이루어진 투명전극(64A,66A)과, 상대적으로좁은 폭을 가지는 버스전극(64B,66B)으로 이루어진다. 여기서, 투명전극물질(ITO)은 저항값이 크므로 전력을 효율적으로 전달하지 못한다. 따라서, 투명전극(64A, 66A) 상에 도전성이 좋은 물질, 예를 들면 은(Ag)이나 구리(Cu)로 이루어진 버스전극(64B,66B)을 형성시킴으로써 투명전극(64A,66A)의 저항성분을 보상한다. 이러한 유지전극쌍(64,66)은 주사유지전극 및 공통유지전극으로 구성된다. 주사유지전극(64)에는 패널 주사를 위한 주사신호와 방전유지를 위한 유지신호가 주로 공급되고, 공통유지전극(66)에는 유지신호가 주로 공급된다. 상부 유전체층(78)과 하부 유전체층(72)에는 전하가 축적된다. 보호막(80)은 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(78)의 손상을 방지하여 PDP의 수명을 늘릴 뿐만 아니라 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(80)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
하판의 하지막(68)은 PDP 제조시 하부기판(62)과 어드레스전극(70)간의 확산을 방지하는 역할을 하게 된다. 어드레스전극(70)은 유지전극쌍(64,66)과 교차하게 형성된다. 이 어드레스전극(70)에는 디스플레이될 셀들을 선택하기 위한 데이터신호가 공급된다. 격벽(74)은 어드레스전극(70)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선이 인접한 셀에 누설되는 것을 방지하며, 이 격벽(74)에 의해 상부기판(60)과 하부기판(62)이 평행하게 이격된다. 한다. 블랙스트라이프(96)는 인접한 방전셀들 간의 간섭을 최소화하고, 화면의 콘트라스트를 향상시키기 위해 격벽(74) 상에 격벽(74)을 따라 형성된다. 형광체층(76)은 하부 유전체층(72) 및 격벽(74)의 표면에 도포되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 그리고, 가스방전을 위한 불활성 가스가 내부의 방전공간에 주입되어진다.
상판 전면부에는 전자기 차폐 및 외부광의 반사를 방지하기 위하여 전면컬러필터(CF)가 형성된다. 전면컬러필터(CF)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 무반사막(82A,82B), 제1 내지 제3 접착층(84A,84B,84C), 컬러필터기판(92), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terepthalate; 이하 "PET"라 함)막(88) 및 전자기 차폐막(86)을 구비한다.
이러한 전면컬러필터(CF)의 일측에 컬러필터막(98R,98G,98B)가 형성된다. 이 컬러필터막(98R,98G,98B)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 착색제를 함유하며, 박막 또는 후막으로 형성되어 전면컬러필터(CF)의 최외각에 형성된다. 또한, 적색, 녹색, 청색 컬러필터막(98R,98G,98B)은 적색, 녹색 및 청색 형광체(76)에 대응되게 형성된다.
컬러필터막(98R,98G,98B)의 안료는 일반적으로 천이원소나 희토류계 원소의 산화물을 사용한다. 바람직하게 적색 컬러필터(98R)의 안료는 Fe2O3(R), Er2O3(R) 등이 이용되며, 녹색 컬러필터(98G)의 안료는 NiO(G), Cr2O3(G)등이 이용되며, 청색 컬러필터(98B)의 안료는 Nd2O3(B), CoO(B), Co3O4(B) 등이 이용된다.
또는 근적외선(NIR)이나 PDP의 방전시 발생되는 585nm근방의 오렌지색의 가시광을 효과적으로 차단하고 색온도 특성을 최대화하기 위해 Nd2O3, CoO, Co3O4중 적어도 하나 이상의 착색제로 일체형을 형성할 수도 있다. 이 경우 상대적으로 휘도의 감소를 줄일 수 있다. 또한, 적색, 녹색, 청색 컬러필터막(98R,98G,98B)을 일체형으로 형성하므로 공정이 단순화되어 생산성이 증대된다.
이러한 컬러필터막(98R,98G,98B)의 안료 직경은 수십nm에서 수백nm로 원형상이 광특성을 향상시키는데 가장 바람직하다.
이러한 컬러필터(CF)의 제조방법을 살펴보면, 상판(UP)의 상부기판(60)과 대면하는 면에 스크린 프린팅법, 감광법, 잉크젯법, 솔제법등으로 컬러필터막(98R,98G,98B)을 형성한다. 바람직하게는 PDP의 정확한 위치 대응, 원가절감, 생산성 증대를 위해서 잉크젯법으로 형성된다. 이 컬러필터막(98R,98G,98B) 상에 약 30㎛두께의 제1 무반사막(82A)을 형성하고, 그 위에 제1 접착층(84A)을 형성된다. 제1 접착층(84A) 상에는 컬러필터기판(92)이 형성되고, 그 위에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate : 이하 "PET"라 함)막(88)과 컬러필터기판(92)를 접착시키기 위한 제2 접착층(84B)이 형성된다. 이러한 제2 접착층(84B) 상에 기계적 강도, 높은 투광성 및 내열성을 갖는 PET막(88)을 약 80㎛두께로 형성한다. 이 PET막(88) 상에는 근적외선 및 전자기 차폐를 위해 전도성금속의 은(Ag)과 전도성 고굴절율 투명 재료인 투명전도성물질(ITO)을 교번적으로 형성하여 전자기차폐막(86)을 약 400Å두께로 형성한다. 이 전자기 차폐막(86) 위에 제3 접착층(84C)을 형성한다. 그 위에 외부광의 반사를 방지하기 위해 제2 무반사막(82B)을 약 30㎛두께로 형성하여 전면컬러필터(CF)를 완성하게 된다. 완성된 전면컬러필터(CF)는 상판과 일정 폭의 진공 갭을 유지하도록 장착하게 된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PDP의 전면 컬러필터를 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PDP는 도 5에 도시된 전면 컬러필터막과 비교하여 컬러필터막이 전면 컬러필터 내부에 형성되는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 PDP의 컬러필터막(98R,98G,98B)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 컬러필터기판(92)과 제2 접착층(84B) 사이에 형성되거나 컬러필터기판(92)과 제1 접착층(84A) 사이에 형성된다. 이 컬러필터막(98R,98G,98B)은 적색, 녹색 및 청색 착색제를 함유하며, 박막 또는 후막으로 형성된다.
컬러필터막(98R,98G,98B)의 안료는 일반적으로 천이원소나 희토류계 원소의 산화물을 사용한다. 바람직하게 적색 컬러필터막(98R)의 안료는 Fe2O3(R), Er2O3(R) 등이 이용되며, 녹색 컬러필터막(98G)의 안료는 NiO(G), Cr2O3(G)등이 이용되며, 청색 컬러필터막(98B)의 안료는 Nd2O3(B), CoO(B), Co3O4(B) 등이 이용된다. 이러한 컬러필터막(98R,98G,98B)의 안료 직경은 수십nm에서 수백nm로 원형상이 광특성을 향상시키는데 가장 바람직하다.
또는 근적외선(NIR)이나 PDP의 방전시 발생되는 585nm근방의 오렌지색의 가시광을 효과적으로 차단하고 색온도 특성을 최대화하기 위해 Nd2O3, CoO, Co3O4중 적어도 하나 이상의 착색제로 일체형을 형성할 수도 있다. 이 경우 상대적으로 휘도의 감소를 줄일 수 있다. 또한, 적색, 녹색, 청색 컬러필터막(98R,98G,98B)을일체형으로 형성하므로 공정이 단순화되어 생산성이 증대된다.
컬러필터막(98R,98G,98B)은 스크린 프린팅법, 감광법, 잉크젯법, 솔제법등으로 형성될 수 있다. 바람직하게는 PDP의 정확한 위치 대응, 원가절감, 생산성 증대를 위해서 잉크젯법으로 형성된다.
상술한 바와같이, 본 발명에 따른 PDP는 전면컬러필터 내부에 적색, 녹색 및 청색 각각의 착색제를 함유하고 있는 컬러필터막을 형성한다. 이에 따라, 종래보다 색온도 및 콘트라스트 등 광학특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 PDP의 전면 컬러필터는 유색접착층 대신에 컬러필터막을 형성함으로써 외부광에 대한 흡수, 차단효과가 있어 반사율을 줄일 수 있으며, 광투과 및 광효율을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 적색, 녹색 및 청색 방전셀의 크로스토크를 최소화할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
Claims (12)
- 격벽을 사이에 두고 대향하는 상판 및 하판과;적색, 녹색 및 청색 컬러필터막과 일체화되어 상기 상판과 대면하도록 형성되며 전자기 차폐 및 외부광의 반사를 방지하는 전면컬러필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 전면컬러필터는상기 상판과 대면하는 제1 무반사막과,상기 제1 무반사막 상에 형성되는 제1 접착층과,상기 제1 접착층 상에 형성되는 컬러필터기판과,상기 컬러필터기판 상에 형성되는 제2 접착층과,상기 제2 접착층 상에 형성되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트막과,상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트막 상에 형성되는 전자기 차폐막과,상기 전자기 차폐막 상에 형성되는 제3 접착층과,상기 제3 접착층 상에 형성되는 제2 무반사막을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 컬러필터막은 상기 전면 컬러필터의 최외각에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 2 항에 있어서,상기 컬러필터막은 제1 무반사막 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 컬러필터막은 상기 전면 컬러필터 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 2 항에 있어서,상기 컬러필터막은 상기 컬러필터기판과 상기 제2 접착층 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 2 항에 있어서,상기 컬러필터막은 상기 컬러필터기판과 상기 제1 접착층 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 컬러필터막의 재료로는 천이원소 또는 희토류계원소의 산화물인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 컬러필터막 중 적색계는 Fe2O3(R), Er2O3(R) 등으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 컬러필터막 중 녹색계는 NiO(G), Cr2O3(G) 등으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 컬러필터막 중 청색계는 Nd2O3(B), CoO(B), Co3O4(B) 등으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 컬러필터막은 Nd2O3, CoO, Co3O4중 적어도 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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